粉煤灰提高绝缘性的用途、含粉煤灰的橡胶及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及粉煤灰在橡胶中的应用领域，特别涉及粉煤灰提高绝缘性的用途、含粉煤灰的橡胶及其制备方法。其中，该粉煤灰提高绝缘性的用途为在制备三元乙丙橡胶的过程中，在炼胶时向橡胶中加入粉煤灰；其中，按重量计，每100份三元乙丙橡胶添加145-155份粉煤灰。本发明为粉煤灰的回收利用提供了一个新方向：替代橡胶中的绝缘填料用于三元乙丙橡胶的制备。具体使用方法为，按重量计，每100份三元乙丙橡胶添加145-155份粉煤灰。经试验证明，除了提高绝缘性外，粉煤灰还可以提高三元乙丙橡胶的断裂伸长率和抗拉强度，粉煤灰与橡胶混合后的伸长率、绝缘电阻率好于高岭土结构；而且粉煤灰比高岭土价格低的多，有很大的市场优势。
【专利说明】粉煤灰提高绝缘性的用途、含粉煤灰的橡胶及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及粉煤灰在橡胶中的应用领域，具体而言，涉及粉煤灰提高绝缘性的用途、含粉煤灰的橡胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002]粉煤灰是火力发电厂煤粉锅炉排出的一种工业废渣，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的粉末，其是电厂排出的主要固体废物。中国以煤为主要能源，电力的76%是由煤炭产生的，每年用煤4亿多吨，占全国原煤产量的1/3，因此，粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一。2005年粉煤灰排量达到1.6吨，成为世界最大的排废国，若大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气，对人体和生物造成危害，并占用大量的土地，因此如何回收利用粉煤灰已成为当前的研究热点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供粉煤灰提高绝缘性的用途、含粉煤灰的橡胶及其制备方法，以解决上述的问题。
[0004]在本发明的实施例中提供了粉煤灰提高绝缘性的用途，在制备三元乙丙橡胶的过程中，在炼胶时向橡胶中加入粉煤灰；
[0005]其中，按重 量计，每100份三元乙丙橡胶添加145-155份粉煤灰。
[0006]在本发明的实施例中还提供了一种含粉煤灰的橡胶，由三元乙丙橡胶、粉煤灰和橡胶添加剂组成；
[0007]其中，按重量计，每100份三元乙丙橡胶添加145-155份粉煤灰。
[0008]进一步地，橡胶添加剂为以下中的一种或多种:防老剂、促进剂、硫化剂、交联剂、偶联剂、硬脂酸、橡胶操作油。
[0009]进一步地，由以下成分组成:
[0010]按重量计，三元乙丙橡胶100份，粉煤灰145-155份，防老剂0.98-1.02份，促进剂1.47-1.53份，硫化剂2.45-2.55份，交联剂1.47-1.53份，偶联剂0.98-1.02份，硬脂酸
0.59-0.61份，橡胶操作油18.8-19.2份。
[0011]在本发明的实施例中还提供了上述含粉煤灰的橡胶的制备方法，包括下列步骤:
[0012]步骤A:将三元乙丙橡胶混炼，得到一次炼胶的产物；
[0013]步骤B:向一次炼胶的产物中加入橡胶添加剂和粉煤灰混炼，再热炼，得到最终产物。
[0014]进一步地，橡胶添加剂为防老剂、促进剂、硫化剂、交联剂、偶联剂、硬脂酸和橡胶操作油；并且步骤B进一步包括:
[0015]步骤C:向一次炼胶的产物中加入防老剂、促进剂、硫化剂、交联剂、偶联剂和硬脂酸，后混炼，得到二次炼胶的产物；
[0016]步骤D:向二次炼胶的产物中加入粉煤灰和橡胶操作油，再依次混炼、热炼，得到最终产物。
[0017]进一步地，步骤A中的混炼温度为75_85°C ；
[0018]和/ 或，
[0019]步骤C中的混炼温度为75-85°C ；
[0020]和/ 或，
[0021 ] 步骤D中的混炼温度为75-85°C。
[0022]进一步地，步骤D中的热炼温度为65_75°C。
[0023]本发明上述实施例的粉煤灰提高绝缘性的用途、含粉煤灰的橡胶为粉煤灰的回收利用提供了一个新的方向:替代橡胶中的绝缘填料用于三元乙丙橡胶的制备。具体使用方法为，按重量计，每100份三元乙丙橡胶添加145-155份粉煤灰。另外，经试验证明，除了提高绝缘性外，粉煤灰还可以提高三元乙丙橡胶的断裂伸长率和抗拉强度，粉煤灰与橡胶混合后的伸长率、绝缘电阻率好于高岭土结构；而且粉煤灰比高岭土价格低的多，有很大的市场优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1示出了本发明实施例中粉煤灰在15999X下的扫描电镜图；
[0025]图2示出了本发明实施 例中粉煤灰在7999X下的扫描电镜图；
[0026]图3示出了本发明实施例中粉煤灰在499X下的扫描电镜图；
[0027]图4示出了本发明实施例中含粉煤灰的橡胶的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0028]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0029]实施例一
[0030]本实施例提供了粉煤灰的一种新用途一提高绝缘性的用途，其具体应用方法为:在制备三元乙丙橡胶的过程中，在炼胶时向橡胶中加入粉煤灰。其中，按重量计，每100份三元乙丙橡胶添加145-155份粉煤灰。
[0031]凭借以上绝缘性能，粉煤灰可以替代橡胶中的绝缘填料(高岭土等)，从而为粉煤灰的回收利用提供了一个全新的方向。另外，经试验证明，除了提高绝缘性外，粉煤灰还可以提高三元乙丙橡胶的断裂伸长率和抗拉强度，粉煤灰与橡胶混合后的伸长率，绝缘电阻率闻于闻岭土 (亦称陶土)结构；而且粉煤灰比闻岭土价格低的多，有很大的市场优势。
[0032]经检测，如表1所示，粉煤灰的主要成分是硅、铝、铁、钙、镁、钠、的氧化物，具有潜在的化学活性。由于粉煤灰是微细粒，细度达到3500目、最大颗粒为6 μ m，且在高温过程中形成玻璃珠，因此粉煤灰颗粒多成球形，再经过破碎分级，经扫描电镜分析结果为较规择的片状结构，优于高岭土结构，片状结构的性质具备了应用于高分子材料的条件。粉煤灰在扫描电镜下的结构如图1至3所示(图1为放大15999X的结果，图2为放大7999X的结果，图3为放大499X的结果)，图片显示粉煤灰为硅酸盐片状结构，较规则状，有极高的活性和吸附性，与高分子有很好的相容性，具备了高岭土的特性。
[0033]表1粉煤灰的化学组成
[0034]
【权利要求】
1.粉煤灰提高绝缘性的用途，其特征在于，在制备三元乙丙橡胶的过程中，在炼胶时向橡胶中加入粉煤灰； 其中，按重量计，每100份所述三元乙丙橡胶添加145-155份所述粉煤灰。
2.一种含粉煤灰的橡胶，其特征在于，由三元乙丙橡胶、粉煤灰和橡胶添加剂组成； 其中，按重量计，每100份三元乙丙橡胶添加145-155份粉煤灰。
3.根据权利要求2所述的含粉煤灰的橡胶，其特征在于，所述橡胶添加剂为以下中的一种或多种:防老剂、促进剂、硫化剂、交联剂、偶联剂、硬脂酸、橡胶操作油。
4.根据权利要求2所述的含粉煤灰的橡胶，其特征在于，由以下成分组成: 按重量计，三元乙丙橡胶100份，粉煤灰145-155份，防老剂0.98-1.02份，促进剂1.47-1.53份，硫化剂2.45-2.55份，交联剂1.47-1.53份，偶联剂0.98-1.02份，硬脂酸0.59-0.61份，橡胶操作油18.8-19.2份。
5.权利要求2所述的含粉煤灰的橡胶的制备方法，其特征在于，包括下列步骤: 步骤A:将三元乙丙橡胶混炼，得到一次炼胶的产物； 步骤B:向所述一次炼胶的产物中加入橡胶添加剂和粉煤灰混炼，再热炼，得到最终产物。
6.根据权利要求5所述的含粉煤灰的橡胶的制备方法，其特征在于，所述橡胶添加剂为防老剂、促进剂、硫化剂、交联剂、偶联剂、硬脂酸和橡胶操作油；并且所述步骤B进一步包括: 步骤C:向所述一次炼胶的产物中加入防老剂、促进剂、硫化剂、交联剂、偶联剂和硬脂酸，后混炼，得到二次炼胶的产物； 步骤D:向所述二次炼胶的产物中加入粉煤灰和橡胶操作油，再依次混炼、热炼，得到最终产物。
7.根据权利要求6所述的含粉煤灰的橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤A中的混炼温度为75-85°C ； 和/或， 所述步骤C中的混炼温度为75-85°C ； 和/或， 所述步骤D中的混炼温度为75-85°C。
8.根据权利要求5所述的含粉煤灰的橡胶的制备方法，其特征在于，所述步骤D中的热炼温度为65-75°C。
【文档编号】C08K5/3437GK103804803SQ201410084533
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日
【发明者】畅吉庆 申请人:畅吉庆